13.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示,如果用同一加速器分別加速氚(${\;}_{1}^{3}$H)和α粒子(${\;}_{2}^{4}$He),則它們所加的高頻交變電流的周期之比為3:2,獲得的最大動(dòng)能之比為1:3.

分析 回旋加速器是通過電場(chǎng)進(jìn)行加速,磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同,根據(jù)T=$\frac{2πm}{qB}$比較周期.
當(dāng)粒子最后離開回旋加速器時(shí)的速度最大,根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$求出粒子的最大速度,從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系.

解答 解:、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同,
根據(jù)T=$\frac{2πm}{qB}$,知氚核(13H)的質(zhì)量與電量的比值3
而α粒子(24He)的質(zhì)量與電量的比值2,
所以它們所加的高頻交變電流的周期之比3:2.
   根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得,最大速度v=$\frac{qBr}{m}$,則最大動(dòng)能為:EKm=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$,
氚核的質(zhì)量是α粒子的$\frac{3}{4}$倍,氚核的電量是$\frac{1}{2}$倍,
則氚核的最大動(dòng)能是α粒子的$\frac{1}{3}$倍,
故答案為:3:2,1:3.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同,以及會(huì)根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$求出粒子的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.質(zhì)量分別為mA和mB(mA>mB)的兩個(gè)物塊疊放在光滑水平面上.第一次用水平拉力拉B時(shí),兩者都要保持相對(duì)靜止,運(yùn)動(dòng)的最大加速度是a.第二次用水平力F拉A時(shí),仍要使得A和B保持相對(duì)靜止,則F的最大值應(yīng)為( 。
A.(mA+mB)$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$aB.(mA+mB)$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}}$aC.(mA-mB)$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$aD.(mA-mB)$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}}$a

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,水平面上由位于正三角形三個(gè)頂點(diǎn)上的A、B、C三點(diǎn),在A點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷Q,在B點(diǎn)引入檢驗(yàn)電荷q=+1×10-8C,它受到的電場(chǎng)力為5×10-6N,則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為500N/C.現(xiàn)移去該檢驗(yàn)電荷,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為500N/C.若在C點(diǎn)也固定一正點(diǎn)荷Q,此時(shí)q受到的電場(chǎng)力大小為5$\sqrt{3}$×10-6N,B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為500$\sqrt{3}$N/C.

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1.給籃球加氣時(shí),籃球內(nèi)原來有常溫下p1=2atm的空氣V1=6L,打氣筒將常溫下p2=1atm的空氣V2=9L緩慢打入籃球內(nèi)部,設(shè)籃球的內(nèi)部空間體積不變,且籃球是導(dǎo)熱良好的容器,則加氣后籃球內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p3是多少個(gè)大氣壓?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN,PQ水平放置,間距L=0.5m,左端接一電阻阻值R=2Ω的小燈泡,電阻r=1Ω的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌上x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng),其方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,變化率k=0.4T/m,x=0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.6T,若金屬棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=10m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)過程中小燈泡持續(xù)正常發(fā)光,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬導(dǎo)軌的阻值忽略不計(jì),g取10m/s2,試求
(1)小燈泡的額定電流;
(2)金屬棒在x=1m處時(shí)速度的大;
(3)金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過程中克服安培力所做的功.

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1.如圖所示,水平傳送帶上A、B兩端點(diǎn)間距L=4m,半徑R=0.7m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi),下端與傳送帶B相切.傳送帶以v0=5m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量m=1kg的小滑塊由靜止放到傳送帶的A端,經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到B端,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2
(1)求滑塊到達(dá)B端的速度;
(2)求滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,計(jì)算說明滑塊能否通過圓軌道最高點(diǎn)C.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在如圖所示電路中,已知電表均為理想儀表,且小燈泡的電阻小于電源的內(nèi)阻,電流表A、電壓表V1、電壓表V2的讀數(shù)分別為I、U1和U2,P為被細(xì)線懸掛在兩平行金屬板間的帶電小球,細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)一小段距離的過程中,電流表A、電壓表V1、電壓表V2讀數(shù)變化量大小分別是△I、△U1和△U2,下列說法中正確的是( 。
A.△U2大于△U1
B.燈泡變亮、細(xì)線與豎直方向間的夾角θ變大
C.電源的輸出功率變大
D.$\frac{U_2}{I}$變大、$\frac{{△{U_2}}}{△I}$變大

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5.如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(  )
A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥
B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥
C.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引
D.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引

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6.如圖所示,A為靜止于地球赤道上的物體,B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同,下列說法正確的是( 。
A.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度
B.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于物體A的速度
C.可能會(huì)出現(xiàn):在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方
D.在P點(diǎn)衛(wèi)星B運(yùn)行的加速度大于衛(wèi)星C的加速度

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